Live imaging and single-cell analysis reveal differential dynamics of autophagy and apoptosis.
Live imaging and single-cell analysis reveal differential dynamics of autophagy and apoptosis.
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DOI：
10.4161/auto.25080
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发表时间：
2013-09
期刊：
影响因子：
13.3
通讯作者：
Lipinski MM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xu Y;Yuan J;Lipinski MM
自噬由许多细胞毒性刺激诱导，但通常不清楚在特定条件下，自噬是否起促生存或促死亡作用。为了回答这个关键问题，我们开发了一种新的方法，该方法采用自动活显微镜和图像分析来同时测量单细胞中的自噬和凋亡。我们使用这种方法对自噬和凋亡的通路动力学进行系统水平的分析。我们发现，诱导自噬反应不同的刺激是一致的单峰，相反，细胞诱导凋亡的全或无双峰的方式。通过跟踪单个细胞的命运，我们发现自噬先于凋亡，并且在同一群体中，凋亡在具有更强自噬反应的细胞中被延迟。通过敲低ATG5抑制自噬促进细胞凋亡，从而证实自噬起保护作用。我们预计，我们的单细胞方法将是一个强大的工具，用于定量了解自噬的复杂调控，其对细胞命运决定的影响及其与其他细胞途径的关系。
Autophagy is induced by many cytotoxic stimuli but it is often unclear whether, under specific conditions, autophagy plays a prosurvival or a prodeath role. To answer this critical question we developed a novel methodology that employs automated live microscopy and image analysis to measure autophagy and apoptosis simultaneously in single cells. We used this approach to perform a systems-level analysis of pathway dynamics for both autophagy and apoptosis. We found that induction of autophagy in response to different stimuli is uniformly unimodal; in contrast, cells induce apoptosis in an all-or-none bimodal fashion. By tracking the fate of single cells we found that autophagy precedes apoptosis, and that within the same population apoptosis is delayed in cells that mount a stronger autophagy response. Inhibition of autophagy by knocking down ATG5 promoted apoptosis, thus confirming that autophagy plays a protective role. We anticipate that our single-cell approach will be a powerful tool for gaining a quantitative understanding of the complex regulation of autophagy, its influence on cell fate decisions and its relationship with other cellular pathways.
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影响因子：
11.8
作者：
Lipinski, Marta M.;Hoffman, Greg;Ng, Aylwin;Zhou, Wen;Py, Benedicte F.;Hsu, Emily;Liu, Xuxin;Eisenberg, Jason;Liu, Jun;Blenis, John;Xavier, Ramnik J.;Yuan, Junying
通讯作者：
Yuan, Junying
影响因子：
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作者：
de la Calle, Claire;Joubert, Pierre-Emmanuel;Albert, Matthew L.
通讯作者：
Albert, Matthew L.
影响因子：
13.8
作者：
RUEGG, UT;BURGESS, GM
通讯作者：
BURGESS, GM
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作者：
Chen, XW;Zhou, XB;Wong, STC
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作者：
Larsen, Kenneth Bowitz;Lamark, Trond;Bjorkoey, Geir
通讯作者：
Bjorkoey, Geir